Ympäristöystävällinen, taloudellinen, luotettava ja yksinkertainen: rinnakkaisessa hybridipropulsiossa on pelkkiä etuja

Sähköpropulsio ei aiheuta päästöjä ja se on äärimmäisen käyttäjäystävällinen: sitä käyttävät alukset ovat hiljaisia, tärisevät vähemmän ja niitä on helpompi käsitellä. Sen viimeinen, mutta ei vähäisin, etu: rinnakkaishybridi on houkutteleva taloudellinen vaihtoehto. Leroy-Somer ja Control Techniques ovat useiden vuosien ajan toimittaneet merenkulkusovelluksia. Nyt ne ovat yhdessä Mayday Electronicsin kanssa kehittäneet suuritehoisen hybriditeknologian huippua olevan propulsiojärjestelmän. Järjestelmä kehitettiin CBN PROlle, joka on Construction Naval Bordeauxin (Bénéteau Group) tavaramerkki, ja sen asiakkaalle NAVE VA.

Kuvateksti: Hybridipropulsiota käytetään 135 matkustajan kuljettamiseen lautalla ilman CO2-päästöjä heidän vieraillessaan Scandolan luonnonsuojelualueella Korsikassa. Akkujen käyttö eliminoi polttomoottorin aiheuttaman melusaasteen.

Korsikalainen veneretkiä järjestävä yritys NAVE VA hankki hiljattain uuden mallin CNB PRO 20 Hybridin luottaen CNB PROn tietotaitoon matkustajaliikenteen aluksissa ja Bureau Mauricin merenkulkuarkkitehtien asiantuntemukseen. NAVE VA, joka on asiantuntija suojeltuihin kohteisiin kohdistuvien retkien organisoimisessa, ei pidä tätä ratkaisua vaihtoehtona vaan ennemminkin velvollisuutena ympäristöä kohtaan.

Alus vaihtaa sähkövoimaan liikuttaessa alhaisella nopeudella, esimerkiksi ohjattaessa satama-alueella tai suojellulla alueella. "Hiljaisuus on uskomatonta," selittää Eric Brun Mayday-yrityksestä, joka suunnittelee ja toimittaa näiden hybridialusten propulsiojärjestelmän. Sen nopeus on 6–8 solmua, mikä on aivan riittävästi.

Nopea sijoitetun pääoman tuotto

Rinnakkaishybridi eroaa sarjahybridistä siten, että sähkömoottorin koko voidaan sovittaa halutun sovelluksen mukaisesti, joka NAVE VAn tapauksessa on 6–8 solmun alhainen nopeus. Näin voidaan saavuttaa optimaalinen tehokkuus: sähkömoottoria käytetään alhaisessa nopeudessa sen optimaalisella käyttöalueella. Lisäksi asennus painaa huomattavasti vähemmän kuin toiset yhtä kestävät vaihtoehdot. Toinen etu on se, että polttomoottori voidaan sähkötilan aikana sammuttaa. Bordeauxissa (läntisessä Ranskassa) sijaitseva ja Bénéteau Groupiin kuuluva CBN PRO -telakka on havainnut hybridipropulsiojärjestelmien ratkaisevan edun: "Dieselmoottorit eivät toimi alhaisissa nopeuksissa optimitehokkuudella. Niiden tehokkuustaso on alhainen ja ne tapaavat saastuttaa. Se, että dieselmoottori voidaan sähköpropulsiojärjestelmää käytettäessä sammuttaa, pitää sen paremmassa kunnossa. Tästä syystä sen käyttöikä voidaan sovelluksesta riippuen kaksinkertaistaa," selittää Pierre Lompech CNB PROsta.

NAVE VA -aluksen tapauksessa tämä tarkoittaisi moottorin vaihtoa 16 vuoden jälkeen sen sijaan, että se vaihdettaisiin vasta 8 vuoden jälkeen. Todellisuudessa kahden dieselmoottorin vaihtobudjetti vastaa sähköpropulsiojärjestelmän hintaa.

"Se, että polttomoottorin sijaan käytetään sähköpropulsiojärjestelmää kun alusta ohjataan satamassa, sitä ankkuroidaan ja liikutaan alhaisella nopeudella, vähentää aikaa, jolloin polttomoottoreita käytetään niiden alhaisimmalla tehokkuudella. Näissä käyttöolosuhteissa saavutetaan huomattavia säästöjä polttoaine- ja huoltokustannuksissa. Kumpikin dieselmoottori voi säästää 70 litraa polttoainetta tunnissa, yhteensä 140 litraa tunnissa. Kun otetaan huomioon sähköpropulsioasennuksen kokonaiskustannukset (noin 350 k€ – 400 k€ akkusarjan kapasiteetista riippuen) sekä asiakkaallemme tyypillinen kausittainen käyttö, asiakas odottaa voivansa kuitata tämän lisäkustannuksen alle neljän kauden aikana ja samalla lisätä dieselmoottoreiden käyttöikää sekä pidentää niiden huoltovälejä" sanoo Pierre Lompech.

Sähköpropulsiojärjestelmä muodostaa myös matkustaja-aluksille tärkeän varajärjestelmän.

Teknologia, jonka odotetaan kehittyvän

"Lainsäädäntö on muuttumassa. Sähkövoimasta on tulossa pakollista useissa sovelluksissa, ei ainoastaan luonnonsuojelualueilla. Kehitämme hybridijärjestelmää, erityisesti rinnakkaista hybridijärjestelmää, joka sopii erinomaisesti alle 30 metrisiin aluksiin. Sen käyttöä voidaan laajentaa tavallisiin lauttapalveluihin, kahden sataman välisiin yhteyksiin sekä navigointiin joella ja vapaa-ajan navigointiin," päättää Pierre Lompech.

NAVE VAlle toimitettu matkustaja-alus on varustettu kahdella 800 hevosvoiman moottorilla ja se voi dieseltilassa saavuttaa 20 solmun nopeuden. Sähkötilassa sen maksiminopeus on 8 solmua ja sen käyttöaika on 6 solmun nopeudella 6–8 tuntia. Akkujen lataus kestää enintään 6 tuntia ja latauksessa voidaan käyttää laiturialueen kolmivaiheista sähkönsyöttöä tai aluksessa olevaa sähkögeneraattoria.

"Sähköpropulsion hinta saattaa tulevaisuudessa laskea entisestään. Akut vievät paljon tilaa ja ovat yhä varsin kalliita, noin 1 euro wattituntia kohden. Koska asennettu sähköinen kapasiteetti on 125 kWh, akut muodostavat noin puolet propulsiojärjestelmän hinnasta. Loppuosa muodostuu mekaanisesta ohjausjärjestelmästä, kahdesta moottorista ja vaihtuvanopeuksisista voimansiirtoyksiköistä. Merenkulun olosuhteisiin soveltumisen varmistaminen on suoraviivaista. Moottorit ja vaihtuvanopeuksinen voimansiirto asennetaan kuivatelakalla, kiinnikkeet on valmistettu ruostumattomasta teräksestä ja tavallisesti tarvittava sovitus ympäristöön on minimaalinen, esimerkiksi maalikerroksen lisääminen", selittää Eric Brun.

"Järjestelmän eduista huolimatta rinnakkaisia hybridijärjestelmiä ei ole käytössä montaa, varsinkaan Ranskassa. Meillä on matkustaja-alusten lisäksi projekteja vapaa-ajanaluksissa ("superjahti") ja sotilassovelluksissa," sanoo Eric Brun.

Leroy-Somer ja Control Techniques ovat globaaleja ohjausjärjestelmäasiantuntijoita ja tarjoavat erityisesti merenkulkuun tarkoitetun tuotevalikoiman

"Valitsimme Dyneo^®-valikoiman LSRPM-sarjaan kuuluvan kestomagneettia käyttävän 750–3000 rpm synkronisen moottorin sen suuren tehon ja poikkeuksellisen kompaktin suunnittelun vuoksi. Löysimme moottoreita, jotka olivat kompaktimpeja, mutta niissä käytettiin erillisiä jäähdytysjärjestelmiä, mikä vaikeuttaa asennusta konehuoneessa olevaan pieneen tilaan. Leroy-Somer lupasi lisäksi tehdä moottorista merikäyttöön soveltuvan, erityisesti toimittamalla ympäristörajoitteisiin soveltuvan alumiinikotelon", Eric Brun lisää.

"Myös Leroy-Somerin ja Control Techniquesin tuotteiden luotettavuus on etu. Ensimmäinen Leroy-Somer-moottoreita ja Mayday-propulsiojärjestelmää käyttävä alus on ollut toiminnassa katkotta vuoden 2012 huhtikuusta lähtien. Tämä on Hélios-alus Marseillesissa (eteläinen Ranska), joka suunniteltiin ICARD Maritime -operaattorille, joka on tehnyt yli 2000 merimatkaa täysin ongelmitta. Valitsemme itse asiassa mieluummin tuotantoteollisuudessa kuin merenkulkukäytössä hyväksi todetun teollisuusmoottorin. Moottoreita käytetään päivittäin vain muutaman tunnin ajan, kun ne taas ovat joissain tehtaissa käytössä 24 tuntia päivässä," päättää Eric Brun.

"Merenkulkumarkkinoista on tullut meille hyvin tärkeä markkina," selittää Mathieu Hérieau, Leroy-Somerin merenkulkumarkkinoiden liiketoiminnan kehityspäällikkö: "Mahdollisimman paljon tehoa on tiivistettävä hyvin pieneen tilaan, ja meidän tuotteemme saavuttavat tämän korkean tehokkuutensa ja kompaktin suunnittelunsa ansiosta." Toimitettavat kestomagneetteja käyttävät synkroniset muuttuvanopeuksiset moottorikäytöt kuuluvat Dyneo^®-valikoimaan. Nämä koostuvat Leroy-Somer LSRPM-moottoreista ja Control Techniquesin viimeisimmän sukupolven Unidrive M -taajuusmuuttajista. LSRPM-moottoreissa käytetään patentoitua Leroy-Somer-teknologiaa ja magneettiroottoria, jonka innovatiivinen suunnittelu parantaa huomattavasti tehokkuutta moottorin koko nopeusalueella, paljon enemmän kuin teollisuudessa vaaditaan.

Tämä teknologia vähentää merkittävästi myös moottorin kokoa ja painoa asynkroniseen teknologiaan verrattuna. Control Techniquesin Unidrive M -valikoiman yleiskäyttöiset taajuusmuuttajat antavat optimoidun tehonkulutuksen, luotettavuuden ja joustavuuden. Tällä tavoin asennuksen ja käytön kokonaiskustannuksia voidaan merkittävästi pienentää.


Vuodesta 1968 lähtien NAVE NA on erikoistunut läntisen ja eteläisen Korsikan upeimpien alueiden ytimeen suuntautuviin merenkulkuekskursioihin, ja he haluavat yrityksen toimivan eettisellä ja kestävällä tavalla.


Leroy Somerin Dyneo^®-moottorivalikoiman LSRPM-sarja tarjoaa korkean tehon sekä poikkeuksellisen kompaktin suunnittelun.


Moottorin ohjausyksikkö, varustettu Control Techniquesin Unidrive M -taajuusmuuttajalla


Leroy-Somer & Control Techniques / Mayday Electronicsin propulsioratkaisun vahvuudet:

- Parempi mukavuus: hiljaisuus, ei polttoaineen hajua eikä CO2-päästöjä

- Operationaaliset edut: alhaisempi polttoaineen kulutus, alhaisempi huollontarve, nopea ROI, propulsiojärjestelmän käyttöiän pidennys.

- Teknologia luotu käyttäen ohjausjärjestelmää, jonka koko, paino ja polttoaineenkulutus ovat optimoituja

  Kysy lisätietoja…